“可穿戴电脑”成现实…釜山大学 Lee Geonhee、首尔大学 Park Seongjun 团队成功实现智能服装
分子包覆液态金属相分离,开发具可穿戴功能的下一代电子纤维
即使清洗并拉伸1万次仍保持性能,具可缝制的厚度与强度
釜山大学与首尔大学联合研究团队成功开发出可实际穿戴的高伸缩性电子纤维,在可穿戴技术商业化方面又向前迈进了一步。
釜山大学称,本月12日,光机电工程学系的 Lee Geonhee 教授团队与首尔大学 Park Sungjun 教授团队共同开发出了可连续生产50米级长度的高伸缩性电子纤维,并成功将其制成实际服装形态。
Busan National University 教授 Lee Gunhee、Seoul National University 教授 Park Sungjoon、KAIST 博士研究生 Lee Yunheum、KAIST 博士研究生 Seo Hyeonyeop。釜山大学提供
View original image该研究成果已于5月9日在线发表于国际学术期刊《Nature Communications》。
“可穿戴计算机”实现可期研究团队关注到柔性且导电性优异的液态金属(Liquid Metal,LM)微粒。然而,由于其为液态材料,其泄漏以及大面积生产的局限性一直被视为问题。
为此,研究团队新开发出一种利用热塑性聚氨酯(TPU)高分子包覆液态金属微粒的复合化技术。在此基础上,应用了基于超声波的高功率声化(sonication)技术,引导微粒间的自发凝聚与化学键合,从而实现了无需担心泄漏的稳定纤维结构。
Lee Geonhee 教授表示:“通过同时具备导电性和伸缩性的双重结构纤维,现在已经能够制作在日常生活中也可以稳定佩戴的可穿戴设备”,并解释称,“这将成为加速实现‘可穿戴计算机(wearable computer)’的重要契机”。
验证智能服装可能性研究团队为使该纤维可实际用于缝制,采用了扭绞结构(TSFtw,Torsionally Structured Fiber Twist)技术,将多股纤维精密扭合,以确保机械强度和厚度。该电子纤维在机洗、超过1万次拉伸、反复弯折等日常使用情境下仍能保持性能。
尤其是研究团队利用该纤维,将心率测量传感器、无线键盘、基于惯性测量单元(IMU)的动作追踪器、交互式显示器等集成到服装中,制作出智能数字服装,并通过在多种环境下的实验验证了其稳定运行。
该技术在功能性纤维电极已具备可实现工业规模量产的稳定性和性能方面具有重要意义。不仅可应用于医疗用智能服装,还可广泛用于体育、医疗健康护理以及军用可穿戴装备等领域。
本次研究由釜山大学 Lee Geonhee 教授担任第一作者,首尔大学 Park Sungjun 教授担任通讯作者,韩国科学技术院(KAIST)的 Lee Yunheum 和 Seo Hyeonyeob 博士研究生共同署名为第一作者。
版权所有 © 阿视亚经济 (www.asiae.co.kr)。 未经许可不得转载。